JPH10242765A - 周波数混合器及び送信機及び受信機及び送受信機システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上側波帯と下側波帯信号の分離性能であるイ
メージ抑圧比を向上させた損失が少なく動作レンジが広
い周波数混合器を得る。 【解決手段】 ９０度ハイブリッドカプラとミクサとで
構成されるイメージリジェクションミクサの上側波帯出
力と下側波帯出力とに対し、これらの一方の出力に接続
して補償対象の上側波帯または下側波帯出力を含む信号
を可変遅延する遅延素子と、この可変遅延された補償対
象の信号をイメージリジェクションミクサの他方の出力
と結合して補償するカプラとを備えた。また、補償のた
めの遅延素子は、可変長の線路とするか、または補償用
カプラの補償用入力を可変位相器を接続して供給する構
成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はマイクロ波及びミ
リ波において、高周波信号の上側波帯（以下ＵＳＢと称
す）と下側波帯（以下ＬＳＢと称す）とを中間周波数帯
にて分離して入出力する際のＵＳＢとＬＳＢの分離度で
あるイメージ抑圧比を向上した周波数混合器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図１８は特開平３−２１９７１１に開示
された従来の構成による周波数混合器の構成の一例であ
る。図において１は高周波信号端子、２ａ，２ｂは９０
度ハイブリッドカプラ、３ａ，３ｂはミクサ、４は局部
発振波端子、５は電力分配器、６ａ，６ｂは中間周波信
号端子、９ａ，９ｂは可変減衰器、１０は可変位相器で
ある。

【０００３】次に動作を説明する。動作は高周波信号を
中間周波信号に変換するダウンコンバージョン時につい
て説明する。高周波信号端子１から入力した高周波信号
は、電力分配器５にて等振幅、同相にて２分配され、各
々ミクサ３ａ，３ｂに入力する。また、局部発振波端子
４から入力した局部発振波は９０度ハイブリッドカプラ
２ａにて、等振幅、９０度位相差で２分配され、各々上
記ミクサ３ａ，３ｂに入力される。上記ミクサ３ａ，３
ｂにて、高周波信号は局部発振波により周波数変換さ
れ、中間周波信号が発生する。上記ミクサ３ａにて発生
した中間周波信号は、可変減衰器９ａを介して、９０度
ハイブリッドカプラ２ｂに入力される。また、上記ミク
サ３ｂにて発生した中間周波信号は、可変位相器１０、
及び可変減衰器９ａを介して、９０度ハイブリッドカプ
ラ２ｂに入力される。９０度ハイブリッドカプラ２ｂに
入力された２つの中間周波信号は互いに位相合成され、
第１のIF端子には主にＵＳＢ信号が、第２のIF端子には
主にＬＳＢ信号が出力される。

【０００４】ここで、可変減衰器６ａ，６ｂ及び可変位
相器１０は、９０度ハイブリッドカプラ２ａ，２ｂ及び
ミクサ３ａ，３ｂにおける振幅誤差、及び位相誤差を打
ち消し、イメージ抑圧比が高くなるように調整する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の周波数混合器は
以上のように構成されており、中間周波信号を合成する
際の位相誤差、振幅誤差を打ち消すために、中間周波信
号全体に対して可変減衰器及び可変位相器を挿入して調
整するため、可変減衰器及び可変位相器の損失により、
変換損が増大するという課題があった。これは送信機効
率低下にもつながる。また、これら減衰器と位相器は調
整したレベルと周波数のみに有効であり、温度、入力信
号レベル、周波数が変わるとイメージ抑圧比が劣化する
という課題もあった。

【０００６】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、損失が少なく動作レンジが広い周波数混合
器を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る周波数混
合器は、９０度ハイブリッドカプラとミクサとで構成さ
れるイメージリジェクションミクサの上側波帯出力と下
側波帯出力とに対し、これらの一方の出力に接続して補
償対象の上側波帯または下側波帯出力を含む信号を可変
遅延する遅延素子と、この可変遅延された補償対象の信
号をイメージリジェクションミクサの他方の出力と結合
して補償するカプラとを備えた。

【０００８】また更に、補償対象を一方と他方の両側波
帯出力として対応して遅延素子と補償用カプラを複数個
設け、補償のためにイメージリジェクションミクサ出力
の一部を分割して遅延素子に供給する構成とした。

【０００９】また更に、補償のためのカプラは、可変結
合のカプラとするか、または補償用カプラの補償用入力
を可変減衰器を接続して供給する構成とした。

【００１０】また更に、補償のための遅延素子は、可変
長の線路とするか、または補償用カプラの補償用入力を
可変位相器を接続して供給する構成とした。

【００１１】また更に、イメージリジェクションミクサ
の上側波帯出力と下側波帯出力の両出力を共に周波数変
換して、これら周波数変換後の信号に対して可変遅延素
子と可変結合カプラ相当を設ける構成とした。

【００１２】また更に、イメージリジェクションミクサ
の上側波帯出力と下側波帯出力の両出力を共にＡ／Ｄ変
換して、またカプラに換えてＡ／Ｄ変換後の信号に対し
て可変遅延素子と減算器を設ける構成とした。

【００１３】また更に、入力信号にパイロット信号を加
えるパイロット信号発生器と、補償後の出力であるカプ
ラ出力に含まれるパイロット信号の一部を取り出す検波
器を付加し、この検波器出力により可変減衰器相当と可
変位相器を制御して補償用信号の振幅と位相を調整する
ようにした。

【００１４】また更に、入力信号とは逆方向にパイロッ
ト信号を加えるカプラ出力側に設けたパイロット信号発
生器と、入力側に含まれるパイロット信号の一部を取り
出す検波器を付加し、この検波器出力により可変減衰器
相当と可変位相器を制御して補償用信号の振幅と位相を
調整するようにした。

【００１５】また更に、制御入出力対応テーブルを持つ
制御手段を備え、検出器で検出した制御入力に対応した
制御出力で可変減衰器相当と可変位相器を制御するよう
にした。

【００１６】また更に、制御手段を付加し、検波器はイ
コライザと検波器とし、この検波器で検出した信号周波
数特性に対応した制御出力で可変減衰器相当と可変位相
器を制御するようにした。

【００１７】また更に、イメージリジェクションミクサ
近傍に温度センサを設け、予め定めた温度対応の特性に
従って温度センサ出力により可変減衰器相当と可変位相
器を制御して補償用信号の振幅と位相を調整する帰還制
御手段を付加した。

【００１８】この発明に係る送信機は、送信用信号を周
波数混合器を用いて高周波信号に変調し、送信する送信
機において、イメージリジェクションミクサの上側波帯
出力と下側波帯出力とに対し、少なくとも一方の出力に
接続した遅延素子と他方の出力と補償結合するカプラと
を備えた上記構成を有する周波数混合器を用いた。

【００１９】この発明に係る受信機は、受信信号を周波
数混合器を用いて復調し、信号を受信する受信機におい
て、イメージリジェクションミクサの上側波帯出力と下
側波帯出力とに対し、少なくとも一方の出力に接続した
遅延素子と他方の出力と補償結合するカプラとを備えた
上記構成を有する周波数混合器を用いた。

【００２０】この発明に係る送受信機システムは、送信
用信号を周波数混合器を用いて高周波信号に変調して送
信する送信機と、受信信号を周波数混合器を用いて復調
して信号を受信する受信機とからなる送受信システムに
おいて、イメージリジェクションミクサの上側波帯出力
と下側波帯出力とに対し、少なくとも一方の出力に接続
した遅延素子と他方の出力と補償結合するカプラとを備
えた上記構成を有する周波数混合器を用いたシステムと
した。

【００２１】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態における
周波数混合器を示した構成ブロック図である。図におい
て、１は高周波信号端子、２ａ，２ｂは９０度ハイブリ
ッドカプラ、３ａ，３ｂはミクサ、４は局部発振波端
子、５は電力分配器、６ａ，６ｂはイメージリジェクシ
ョンミクサの中間周波信号端子、７は結合度が可変のカ
プラ、２４は可変の位相遅延素子としての線路、３０は
イメージリジェクションミクサである。図１は従来例と
構成が異なり、高周波信号と中間周波信号とを９０度位
相差で２分配している。イメージリジェクションミクサ
は高周波信号と中間周波信号、又は局部発振波と中間周
波信号とで９０度位相差で分配することによりイメージ
を抑圧することが出来るために、イメージリジェクショ
ンミクサの基本機能としては従来例と同等である。

【００２２】次に上記構成の混合器の動作を説明する。
ミクサは、局部発振波と中間周波信号とを混合して高周
波信号を出力するアップコンバータと、局部発振波と高
周波信号とを混合して中間周波信号を出力するダウンコ
ンバータとの両方の動作をさせることが可能であるが、
ここではダウンコンバータとして動作させる場合につい
て説明する。

【００２３】高周波信号端子１から入力した高周波信号
は、９０度ハイブリッドカプラ２ａにて、等振幅、９０
度位相差で二分配される。二分配した高周波信号はそれ
ぞれミクサ３ａ，３ｂに入力する。局部発振波端子４か
ら入力した局部発振波は、電力分配器５にて、等振幅、
同相で二分配される。二分配した局発信号は、それぞれ
ミクサ３ａ，３ｂに入力する。

【００２４】高周波信号と局部発振波とは、ミクサ３
ａ，３ｂにて周波数混合され、中間周波信号が発生す
る。ミクサ３ａ，３ｂにて発生した中間周波信号は、９
０度ハイブリッドカプラ２ｂにて合成される。２つのミ
クサ３ａ，３ｂにて発生した中間周波信号を９０度ハイ
ブリッドカプラ２ｂにて合成する際に、一方の端子６ａ
においてはＵＳＢ信号が同相で合成され、ＬＳＢ信号は
逆相で合成される。また、他方の端子６ｂにおいてはＬ
ＳＢ信号が同相で合成され、ＵＳＢ信号は逆相で合成さ
れる。ミクサ３ａ，３ｂの変換損失をほぼ等しくすると
により、端子６ａには主にＵＳＢ信号が、他方の端子６
ｂには主にＬＳＢ信号が出力され、イメージリジェクシ
ョンミクサ３０として動作する。

【００２５】イメージリジェクションミクサの端子６ａ
には、主にＵＳＢ信号が出力されるが、９０度ハイブリ
ッドカプラにて抑圧できなかったＬＳＢ信号が若干含ま
れる。また、イメージリジェクションミクサの端子６ｂ
には、主にＬＳＢ信号が出力されるが、９０度ハイブリ
ッドカプラにて抑圧できなかったＵＳＢ信号が若干含ま
れる。ここで、端子６ａの信号を位相を遅延するための
線路２４及びカプラ７を介して端子６ｂの信号と合成を
行う。合成は端子６ａに出力されるＵＳＢと端子６ｂに
出力されるＵＳＢ信号とがカプラ７にて等振幅、逆相に
て合成されるように線路の長さ、カプラの結合度を決定
して行う。これによりＵＳＢ信号はカプラ７にて打ち消
され、イメージ抑圧比向上回路の中間周波信号端子８に
はＵＳＢ信号が出力されず、イメージ抑圧比が向上す
る。

【００２６】ここで、端子６ａに出力されるＬＳＢ信号
はＵＳＢ信号に比べてイメージリジェクションミクサ３
０の動作により小さくなっている。また、端子６ｂに出
力されるＬＳＢ信号はＵＳＢ信号に比べ大きくなってい
る。端子６ａの出力信号を線路２４を経由してカプラに
接続して、カプラ７は入力信号のごく一部を他方の他方
の入力信号と合成する。そのため、カプラ７にて打ち消
しあうＬＳＢ信号は非常に小さくなる。これにより、所
望信号であるＬＳＢ信号の減衰、すなわちは変換損の劣
化は非常に小さくなる。減衰器の挿入は必要ないので当
然これによる信号損失もない。

【００２７】実施の形態２．先の実施の形態１におい
て、ＬＳＢ信号を打ち消してＵＳＢ信号を取り出すため
場合の周波数混合器を示したが、ＵＳＢ信号とＬＳＢ信
号とを互いに打ち消し合うことにより、両側波帯につい
てイメージ抑圧比を向上させることが出来る。図２は、
本実施の形態における周波数混合器を示した構成ブロッ
ク図である。図において、７ａ〜７ｂはカプラ、２４
ａ，２４ｂは可変の位相遅延素子としての線路である。
他の要素は図１と同じものである。

【００２８】次に上記構成の混合器の動作を説明する。
実施の形態１と同様にイメージリジェクションミクサに
て発生した中間周波数信号は、端子６ａに主にＵＳＢ信
号が、端子６ｂに主にＬＳＢ信号が出力される。端子６
ａに出力されるＵＳＢ信号の一部をカプラ７ａにて取り
出し、位相を遅延するための可変長の線路２４ａ，カプ
ラ７ｄを介して端子６ｂに出力されるＵＳＢ信号と合成
する。ここで、ＵＳＢ信号がカプラ７ｄにて等振幅、逆
相にて合成されるように線路２４ａの長さを、また結合
度がそれぞれ可変のカプラ７ａ，７ｄの結合度を決定す
る。これによりＵＳＢ信号はカプラ７ｄにて打ち消さ
れ、イメージ抑圧比向上回路の中間周波信号端子８ｂに
はＵＳＢ信号が出力されず、イメージ抑圧比が向上す
る。ここで、端子６ａに出力されるＬＳＢ信号はＵＳＢ
信号に比べてイメージリジェクションミクサ３０の動作
により小さくなっている。また、端子６ｂに出力される
ＬＳＢ信号はＵＳＢ信号に比べ大きくなっている。カプ
ラ７ｄは入力信号のごく一部を他方の他方の入力信号と
合成する。そのため、カプラ７ｄにて打ち消しあうＬＳ
Ｂ信号は非常に小さくなる。これにより、所望信号であ
るＬＳＢ信号の減衰、すなわちは変換損の劣化は非常に
小さくなる。

【００２９】同様に端子６ｂに出力されるＬＳＢ信号の
一部をカプラ７ｃにて取り出し、位相を遅延するための
可変長の線路２４ｂ，カプラ７ｂを介して端子６ａに出
力されるＬＳＢ信号と合成する。ここで、ＬＳＢ信号が
カプラ７ｂにて等振幅、逆相にて合成されるように線路
２４ｂの長さを、また結合度がそれぞれ可変のカプラ７
ｃ，７ｂの結合度を決定する。これによりＬＳＢ信号は
カプラ７ｂにて打ち消され、イメージ抑圧比向上回路の
中間周波信号端子８ａにはＬＳＢ信号が出力されず、イ
メージ抑圧比が向上する。ここで、端子６ｂに出力され
るＵＳＢ信号はＬＳＢ信号に比べてイメージリジェクシ
ョンミクサ３０の動作により小さくなっている。また、
端子６ａに出力されるＵＳＢ信号はＬＳＢ信号に比べ大
きくなっている。カプラ７ｂは入力信号のごく一部を他
方の他方の入力信号と合成する。そのため、カプラ７ｂ
にて打ち消しあうＵＳＢ信号は非常に小さくなる。これ
により、所望信号であるＵＳＢ信号の減衰、すなわちは
変換損の劣化は非常に小さくなる。このような構成にす
ることにより、ＬＳＢとＵＳＢ双方の信号をイメージ抑
圧比を向上させて互いに分離して出力することが出来
る。

【００３０】実施の形態３．上記実施の形態１におい
て、イメージ信号の合成する振幅が固定されている場合
を説明したが、合成振幅を変化させることで適応できる
範囲が広がる。図３は、本実施の形態における周波数混
合器を示した構成ブロック図である。図において、９は
可変減衰器である。

【００３１】次に上記構成の混合器の動作を説明する。
端子６ａに出力されるＵＳＢ信号を線路２４，カプラ７
を介して端子６ｂに出力されるＵＳＢ信号と合成する。
ここで、上記２つのＵＳＢ信号がカプラ７にて逆相にて
合成されるよう線路２４の長さを設定する。また、端子
６ａに出力されるＵＳＢ信号を線路２４、カプラ７を介
して端子６ｂに出力されるＵＳＢ信号とがカプラ７にて
等振幅になるように可変減衰器９の減衰量を調整する。
これによりＵＳＢ信号はカプラ７にて打ち消され、イメ
ージ抑圧比向上回路の中間周波信号端子８にはＵＳＢ信
号が出力されず、イメージ抑圧比が向上する。可変減衰
器９を用いることで、ミクサ３ａとミクサ３ｂの変換損
が動作中にアンバランスになってもイメージ抑圧比を向
上させられる。

【００３２】実施の形態４．上記実施の形態３において
は、イメージ信号の合成する振幅を調整したが、同じよ
うに合成位相を変化させても適応できる範囲が広がる。
図４は、本実施の形態における周波数混合器を示した構
成ブロック図である。図において、１０は可変位相器で
ある。

【００３３】次に上記構成の混合器の動作を説明する。
端子６ａに出力されるＵＳＢ信号を移相器１０を介して
端子６ｂに出力されるＵＳＢ信号と合成する。上記２つ
のＵＳＢ信号がカプラ７にて等振幅にて合成されるよう
カプラの結合度を設定する。また、可変位相器１０の移
相量を上記２つのＵＳＢ信号がカプラ７にて逆相になる
ように調整する。これによりＬＳＢ信号はカプラ７にて
打ち消され、イメージ抑圧比向上回路の中間周波信号端
子８ｂにはＬＳＢ信号が出力されず、イメージ抑圧比が
向上する。可変位相器１０を用いることにより、ミクサ
３ａとミクサ３ｂの変換位相が動作中にアンバランスに
なってもイメージ抑圧比を向上させることが出来る。

【００３４】実施の形態５．上記実施の形態において、
イメージリジェクションミクサの中間周波信号を合成す
ることによりイメージ抑圧比を向上させたが、中間周波
信号をさらに周波数変換して後に合成しても同様の効果
が得られる。図５は、本実施の形態における周波数混合
器を示した構成ブロック図である。図において、３ｃ，
３ｄはミクサ、４ａ，４ｂは局部発振波端子、５ａ，５
ｂは電力分配器である。その他の要素は他の実施の形態
における対応番号のそれと同じものである。

【００３５】次に上記構成の混合器の動作を説明する。
端子６ａに出力される中間周波信号はミクサ３ｃに入力
される。また、端子６ｂに出力される中間周波信号はミ
クサ３ｄに入力される。一方、局部発振波端子４ｂに入
力した局部発振波は電力分配器５ｂにて、等振幅、同相
にて分配されそれぞれミクサ３ｃ、ミクサ３ｄに入力さ
れる。ミクサ３ｃにて局部発振波と周波数混合されたイ
メージリジェクションミクサ３０のＵＳＢ信号とミクサ
３ｄにて局部発振波と周波数混合されたイメージリジェ
クションミクサ３０のＵＳＢ信号とをカプラ７にて合成
する。ここで、線路２４の長さは上記２つのＵＳＢ信号
がカプラ７にて逆相で合成されるように設定する。ま
た、カプラ７の結合度は上記２つのＵＳＢ信号がカプラ
７にて等振幅で合成されるように設定する。これにより
ＵＳＢ信号はカプラ７にて打ち消され、イメージ抑圧比
向上回路の中間周波信号端子８にはＵＳＢ信号が出力さ
れず、イメージ抑圧比が向上する。

【００３６】実施の形態６．上記実施の形態においては
中間周波信号をカプラにてアナログ的に合成したが、中
間周波信号をＡ／Ｄ変換してディジタルデータとして合
成しても同様の効果が得られる。図６は、本実施の形態
における周波数混合器を示したブロック図である。図に
おいて１１ａ，１１ｂはＡ／Ｄコンバータ、１２は定数
掛け算器、１３は遅延器、１４は足し算器である。

【００３７】次に上記構成の混合器の動作を説明する。
端子６ａに出力される中間周波信号はＡ／Ｄコンバータ
１１ａにてディジタル信号に変換し、振幅を調整するた
めの定数掛け算器１２及び位相を変化させるディジタル
遅延器１３を介して補償信号を得る。この補償信号を、
端子６ｂに出力される中間周波信号をＡ／Ｄコンバータ
１１ｂにてディジタル信号に変換したものと合成する。
ここで、Ａ／Ｄコンバータ１１ａディジタル変換された
ＵＳＢ信号を、Ａ／Ｄコンバータ１１ｂディジタル変換
されたＵＳＢ信号とが足し算器１４にて等振幅、逆相に
て足し合わされるよう、掛け算器１２の掛け合わせる定
数及び遅延器１３の遅延量を設定する。これによりＵＳ
Ｂ信号は足し算器１４にて打ち消され、イメージ抑圧比
向上回路の中間周波信号端子８にはＵＳＢ信号が出力さ
れず、イメージ抑圧比が向上する。

【００３８】実施の形態７．上記実施の形態において、
イメージ抑圧比を向上させるために可変減衰器、可変位
相器を用いたが、これらを帰還して自動制御することに
より、回路状態、入力信号が変動しても最適なイメージ
抑圧比を得ることが出来る。図７は、本実施の形態にお
ける周波数混合器を示した構成ブロック図である。図に
おいて、１５は発振器、１６は帯域通過フィルタ、１７
は検波器である。

【００３９】次に上記構成の混合器の動作について説明
する。発振器１５から制御用のパイロット信号を高周波
信号端子１に接続したカプラ７ａを介してイメージリジ
ェクションミクサ３０に入力する。ここで、パイロット
信号はＬＳＢでもＵＳＢでもどちらでも良いが、ここで
は発振器１５にて発信する信号周波数はＵＳＢ信号とす
る。また、パイロット信号は、所望信号に対して影響を
与えないような周波数、電力である。

【００４０】イメージリジェクションミクサ３０に入力
したパイロット信号は、イメージリジェクションミクサ
３０にて周波数変換され、端子６ａ及び６ｂに出力され
る。ここでパイロット信号はＵＳＢ信号であるため、主
に端子６ａに出力される。端子６ａに出力された信号を
可変減衰器９及び可変位相器１０を介してカプラ７ｂに
て、端子６ｂに出力された信号と合成する。カプラ７ｂ
にて合成された信号はカプラ７ｃにてその一部を取り出
し、パイロット信号周波数を通過する帯域通過フィルタ
１６を介して検波器１７にて検波する。ここで、周波数
変換されたパイロット信号の振幅が最も小さくなるよう
に可変減衰器９及び可変位相器１０を制御する。可変減
衰器９と可変移相器１０の制御方法としては、まず、パ
イロット信号の検波器１７での振幅が最も小さくなるよ
うに可変移相器１０を調整する。この状態で、パイロッ
ト信号の検波器１７での振幅が最も小さくなるように可
変減衰器９を調整する。パイロット信号の検波器１７で
の振幅が最も小さくなるように可変移相器１０と可変減
衰器９とを交互に調整することにより最もパイロット信
号の検波器１７での振幅が小さくなるように調整でき
る。この状態において端子８に中間周波信号を入力する
ととにより、イメージ抑圧比が最も高い状態でＬＳＢの
高周波信号が高周波信号端子１から出力される。

【００４１】実施の形態８．上記実施の形態７におい
て、パイロット信号を高周波信号として入力したが，中
間周波信号として入力しても同様の効果が得られる。図
８は、本実施の形態における周波数混合器を示した構成
ブロック図である。図において２５はアイソレータであ
る。

【００４２】次に上記構成の混合器の動作について説明
する。発振器１５から制御用のパイロット信号を中間周
波信号端子８に接続したカプラ７ｃを介してイメージリ
ジェクションミクサ３０に入力する。

【００４３】イメージリジェクションミクサ３０に入力
したパイロット信号は、イメージリジェクションミクサ
３０にて周波数変換され、カプラ７ａを介して高周波信
号端子１に出力される。カプラ７ａで分岐された周波数
変換されたパイロット信号は主にＵＳＢ信号を通過する
帯域通過フィルタ１６を介して検波器１７にて検波され
る。ここで検波器にて検波される周波数変換されたパイ
ロット信号のＵＳＢ信号の振幅が最も小さくなるよう
に、可変減衰器９及び可変位相器１０を制御する。この
状態において高周波信号端子１にＬＳＢの高周波信号を
入力するととにより、イメージ抑圧比が最も高い状態で
ＬＳＢ信号が中間周波信号端子１から出力される。ここ
で、周波数変換されたパイロット信号のＬＳＢ信号が高
周波信号端子１から外部に出力されるが、高周波信号端
子１にアイソレータを接続することにより不要放射を防
ぐことが出来る。

【００４４】上記実施の形態において、パイロット信号
として発振器の出力をそのまま用いたが、パイロット信
号として変調波を用いても同様の効果が得られる。図９
は、本実施の形態における他の周波数混合器を示した構
成ブロック図である。図において、１８は変調器、１９
はロックインアンプであるである。

【００４５】次に上記構成の混合器の動作について説明
する。発振器１５ａからの信号は発振器１５ｂからの変
調信号により変調器１８にて変調され、パイロット信号
として中間周波信号端子８に接続したカプラ７ｃを介し
てイメージリジェクションミクサ３０に入力する。

【００４６】イメージリジェクションミクサ３０に入力
したパイロット信号は、イメージリジェクションミクサ
３０にて周波数変換され、カプラ７ａを介して高周波信
号端子１に出力される。カプラ７ａで分岐された周波数
変換されたパイロット信号は主にＵＳＢ信号を通過する
帯域通過フィルタ１６を介して検波器１７にて検波され
る。

【００４７】検波器１７にて検出された信号は、ロック
インアンプ１９にて発振器１５ｂの変調信号と比較し
て、パイロット信号成分のみが抽出される。抽出された
パイロット信号を用いてパイロット信号の振幅が最も小
さくなるように可変減衰器９、可変位相器１０を制御す
る。制御手法としては、パイロット信号の振幅が小さく
なるように可変減衰器９と可変移相器１０とを交互に調
整することにより、パイロット信号がもっとも小さくな
るように調整することが出来る。ここで、パイロット信
号を変調してロックインアンプにて抽出することによ
り、パイロット信号が小さい場合、または、パイロット
信号と同じ周波数の信号が入力してきて周波数分離が出
来ない場合においても、他の信号からパイロット信号成
分のみを抽出してイメージ抑圧比が高くなるよう制御す
ることができる。

【００４８】実施の形態９．他の帰還制御によるイメー
ジ抑圧を説明する。図１０は、本実施の形態における周
波数混合器を示した構成ブロック図である。図におい
て、２１はリードオンリーメモリ、２６は周波数カウン
タである。

【００４９】次に上記構成の混合器の動作を説明する。
ＲＯＭには制御信号入力対応の中間周波信号周波数毎に
制御出力の対象である可変減衰器９と可変移相器１０の
最適な調整量が記憶してある。カプラ７ｂにて取り出さ
れた中間周波信号は、周波数カウンタ２６にて周波数を
検出される。検出された周波数の入力によってリードオ
ンリーメモリ２１に記憶された最もイメージ抑圧比が大
きくなる可変減衰器９及び可変位相器１０の調整量が呼
び出され、その調整量に可変減衰器９及び可変位相器１
０を設定する。リードオンリーメモリ２１のデータを呼
び出して可変減衰器９及び可変位相器１０を設定するこ
とにより、最適点を探す調整の繰り返しが不要になり、
短時間に最もイメージ抑圧比が大きくなるように設定で
きる。

【００５０】図１１は、本実施の形態における他の周波
数混合器を示した構成ブロック図である。図において、
２２はイコライザ、２３は増幅器である。

【００５１】次に上記構成の混合器の動作を説明する。
中間周波信号端子８に入力された中間周波信号は、カプ
ラ７ｂにて分配され、分配された中間周波信号はさらに
２分配され、一方はイコライザ２２ａを介して検波器１
７ａにて検波され、他方はイコライザ２２ｂを介して検
波器１７ｂにて検波される。ここで、イコライザ２２ａ
は制御のための入力信号の周波数により出力電力を変え
る要素であり、イメージリジェクションミクサ３０のイ
メージ抑圧比の中間周波信号周波数特性に対応した制御
対象の可変移相器１０を設定するための制御電圧に比例
した出力信号を出すように周波数特性を関数として設定
する。また、イコライザ２２ｂは同じく制御のための入
力信号の周波数により出力電力を変える要素であり、イ
メージリジェクションミクサ３０のイメージ抑圧比の中
間周波信号周波数特性に対応した制御対象の可変減衰器
９を設定するための制御電圧に比例した出力信号を出す
ように周波数特性を関数として設定する。検波器１７ａ
にて検波された信号は増幅器２３ａに入力され、増幅器
２３ａは入力された信号レベルに応じて移相設定量が変
化するよう信号を増幅して可変移相器１０を駆動する。
また、検波器１７ｂにて検波された信号は増幅器２３ｂ
に入力され、増幅器２３ｂは入力された信号レベルに応
じて減衰設定量が変化するよう信号を増幅して可変減衰
器９を駆動する。

【００５２】上記実施の形態において、入力される中間
周波信号によって可変減衰器及び可変位相器を制御した
が、入力される高周波信号によって可変減衰器及び可変
位相器を制御しても同様の効果が得られる。図１２は、
本実施の形態の他の周波数混合器を示した構成ブロック
図である。

【００５３】次に上記構成の混合器の動作を説明する。
高周波信号端子１に入力された中間周波信号は、カプラ
７ａにて分配され、分配された高周波信号はさらに２分
配され、一方はイコライザ２２ａを介して検波器１７ａ
にて検波され、他方はイコライザ２２ｂを介して検波器
１７ｂにて検波される。ここで、イコライザ２２ａは制
御入力信号の周波数により出力電力を変える要素であ
り、イメージリジェクションミクサ３０のイメージ抑圧
比の中間周波信号周波数特性に対応した制御対象の可変
移相器１０を調整する出力信号を出すように周波数特性
を設定する。また、イコライザ２２ｂは制御入力信号の
周波数により出力電力を変える要素であり、イメージリ
ジェクションミクサ３０のイメージ抑圧比の中間周波信
号周波数特性に対応した制御対象の可変減衰器９を調整
する出力信号を出すように周波数特性を設定する。検波
器１７ａにて検波された信号は増幅器２３ａに入力さ
れ、増幅器２３ａは入力された信号レベルに応じて可変
移相器１０を駆動して移相設定量を変化させる。また、
検波器１７ｂにて検波された信号は増幅器２３ｂに入力
され、増幅器２３ｂは入力された信号レベルに応じて可
変減衰器９を駆動して減衰設定量を変化させる。

【００５４】実施の形態１０．温度補償を併用して安定
化した周波数混合器を説明する。図１３は、本実施の形
態における周波数混合器を示した構成ブロック図であ
る。図において、２０は温度センサ、２７ａ，２７ｂは
演算器である。

【００５５】次に上記構成の混合器の動作を説明する。
温度センサ２０はイメージリジェクションミクサ３０が
収容されている回路筺体に設置されており、回路の筺体
の温度に応じて信号が出力される。温度センサから出力
された信号は２分配され、一方は演算器２７ａに入力さ
れ、温度信号に応じて可変減衰器９を調整してイメージ
抑圧比が最も大きくなる様にする。他方は演算器２７ｂ
に入力され、温度信号に応じて可変移相器１０を調整し
てイメージ抑圧比が最も大きくなる様にする。ここで、
演算器２７ａ，２７ｂはそれぞれ温度に応じた可変減衰
器９、可変移相器１０を制御するための理論に基づいた
演算式が設定してある。温度センサの出力によって制御
することにより、温度が変化してもイメージ抑圧比を大
きい状態に保つことが出来る。

【００５６】図１４は、本実施の形態における他の周波
数混合器を示した構成ブロック図であり、温度センサと
リードオンリーメモリとを組み合わせて用いた例であ
る。

【００５７】次に上記構成の混合器の動作を説明する。
温度センサ２０は周波数混合器の回路筺体の近傍に設置
されており、回路の温度によって信号を出力する。リー
ドオンリーメモリ２１には事前に修得したデータを基に
温度に応じてイメージ抑圧比が最も大きくなる可変減衰
器９及び可変移相器１０の設定量が記憶されている。温
度センサ２０の信号によってあらかじめリードオンリー
メモリ内に記憶させたデータを用いて可変減衰器９及び
可変位相器１０を制御する。リードオンリーメモリを用
いることにより、事前に修得したデータを用いて設定す
るために設定精度を高めることが出来る。

【００５８】実施の形態１１．上記各実施の形態におけ
る周波数混合器を用いた送信機、受信機、送受信機シス
テムを説明する。図１５は、本実施の形態における送信
機を示した構成ブロック図である。図において３２は先
の実施の形態のいずれかで示された構成を持つ周波数混
合器、３３は局部発振器、３４は増幅器、３５はアンテ
ナである。

【００５９】次に上記構成の送信機の動作を説明する。
変調器１８にて変調された変調信号はミクサ３２に入力
される。一方、局部発振器３３にて発振した局部発振波
はミクサ３２に入力される。変調信号と局部発振波はミ
クサ３２にて高いイメージ抑圧比で周波数混合され、高
周波信号が発生する。ミクサ３２にて発生した高周波信
号は増幅器３４にて増幅されアンテナ３５から放射され
る。こうして、イメージ抑圧比を劣化によるスプリアス
レベルを増大させることなく、可変減衰器、可変位相器
による損失が低減するために送信機の効率が向上する。

【００６０】図１６は、本実施の形態における受信機を
示した構成ブロック図である。図において３６は低雑音
増幅器、３７は復調器である。

【００６１】次に上記構成の受信機の動作を説明する。
アンテナ３５にて受信された高周波信号は低雑音増幅器
３６にて低い雑音で増幅され、ミクサ３２に入力され
る。一方、局部発振器３３にて発振した局部発振波はミ
クサ３２に入力される。高周波信号と局部発振波はミク
サ３２にて高いイメージ抑圧比で周波数混合され、中間
周波信号が発生する。ミクサ３２にて発生した中間周波
信号は復調器３７に入力され、ベースバンド信号に復調
される。こうして、イメージ抑圧比を劣化による帯域外
感度を上昇させることなく、可変減衰器、可変位相器に
よる損失が低減するために、受信機の感度が向上する。

【００６２】図１７は、本実施の形態における送受信機
システムを示した構成ブロック図である。図において３
９は送信装置、４０は光ファイバ、４１は光検出器であ
る。

【００６３】次に上記構成のシステムの動作について説
明する。送信装置３９にて周波数多重変調をされた信号
光は光ファイバ４０を介して光検出器４１に入力され
る。光検出器４１は入力された信号光から変調信号を検
出し、低雑音増幅器３６に入力する。低雑音増幅器３６
に入力された変調信号は、低雑音増幅器３６にて低い雑
音で増幅され、ミクサ３２に入力される。一方、局部発
振器３３にて発振した局部発振波はミクサ３２に入力さ
れる。高周波信号と局部発振波はミクサ３２にて高いイ
メージ抑圧比で周波数混合され、中間周波信号が発生す
る。ミクサ３２にて発生した中間周波信号は復調器３７
に入力され、ベースバンド信号に復調される。

【００６４】

【発明の効果】上記のようにこの発明によれば、イメー
ジリジェクションミクサの上測波帯または下測波帯に対
し補償用に可変遅延素子と可変結合カプラを備えたの
で、ＵＳＢ信号とＬＳＢ信号とを分離して独立に出力で
き、変換損が少なく、かつイメージ抑圧比を向上させる
効果がある。

【００６５】また、補償結合に先立ち可変減衰器または
可変位相器を備えたので、イメージ抑圧比が最も高くな
るように合成する際の振幅、位相を調整出来る効果があ
る。

【００６６】また，パイロット信号を用いることによっ
て，イメージ抑圧比が最も高くなる状態に調整出来る効
果がある。

【００６７】また、制御入出力対応テーブルを持つ制御
手段を備えたので、帰還制御により入力信号に応じてイ
メージ抑圧比を高くできる効果がある。

【００６８】また、温度センサを備えて帰還制御するの
で、温度が変化してもイメージ抑圧比を高く維持できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１における周波数混合器の構成を
示すブロック図である。

【図２】 実施の形態２における周波数混合器の構成を
示すブロック図である。

【図３】 実施の形態３における周波数混合器の構成を
示すブロック図である。

【図４】 実施の形態４における周波数混合器の構成を
示すブロック図である。

【図５】 実施の形態５における周波数混合器の構成を
示すブロック図である。

【図６】 実施の形態６における周波数混合器の構成を
示すブロック図である。

【図７】 実施の形態７における周波数混合器の構成を
示すブロック図である。

【図８】 実施の形態８における周波数混合器の構成を
示すブロック図である。

【図９】 実施の形態８における他の周波数混合器の構
成を示すブロック図である。

【図１０】 実施の形態９における周波数混合器の構成
を示すブロック図である。

【図１１】 実施の形態９における他の周波数混合器の
構成を示すブロック図である。

【図１２】 実施の形態９における他の周波数混合器の
構成を示すブロック図である。

【図１３】 実施の形態１０における周波数混合器の構
成を示すブロック図である。

【図１４】 実施の形態１０における他の周波数混合器
の構成を示すブロック図である。

【図１５】 実施の形態１１における送信機の構成を示
すブロック図である。

【図１６】 実施の形態１１における受信機の構成を示
すブロック図である。

【図１７】 実施の形態１１における送受信機システム
の構成を示すブロック図である。

【図１８】 従来の周波数混合器の構成ブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 高周波信号端子、２ａ，２ｂ ９０度ハイブリッド
カプラ、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ ミクサ、４，４ａ，
４ｂ 局部発振波端子、５，５ａ，５ｂ 電力分配器、
６ａ，６ｂ イメージリジェクションミクサの中間周波
信号端子、７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ カプラ、８，
８ａ，８ｂ イメージ抑圧比向上回路の中間周波信号端
子、９ 可変減衰器、１０ 可変位相器、１１ Ａ／Ｄ
コンバータ、１２ 掛け算器、１３ 遅延器、１４ 足
し算器、１５，１５ａ，１５ｂ発振器、１６ 帯域通過
フィルタ、１７ 検波器、１８ 変調器、１９ ロック
インアンプ、２０ 温度センサ、２１ リードオンリー
メモリ（ＲＯＭ）、２２イコライザ、２３ 演算器、３
０ イメージリジェクションミクサ、３２ 周波数混合
器、３３ 局部発振器、３４ 増幅器、３５ アンテ
ナ、３６ 低雑音増幅器、３７ 復調器、３９ 送信装
置、４０ 光ファイバ、４１ 光検出器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末松 憲治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 伊山 義忠 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ９０度ハイブリッドカプラとミクサとで
   構成されるイメージリジェクションミクサの上側波帯出
   力と下側波帯出力とに対し、 上記一方の出力に接続して補償対象の上記上側波帯また
   は下側波帯出力を含む信号を可変遅延する遅延素子と、 上記可変遅延された補償対象の信号を上記イメージリジ
   ェクションミクサの他方の出力と結合して補償するカプ
   ラとを備えた周波数混合器。
2. 【請求項２】 補償対象を一方と他方の両側波帯出力と
   し、対応して遅延素子と補償用カプラを複数個設け、 補償のためにイメージリジェクションミクサ出力の一部
   を分割して上記遅延素子に供給する構成としたことを特
   徴とする請求項１記載の周波数混合器。
3. 【請求項３】 補償のためのカプラは、可変結合のカプ
   ラとするか、または上記補償用カプラの補償用入力を可
   変減衰器を接続して供給する構成としたことを特徴とす
   る請求項１記載の周波数混合器。
4. 【請求項４】 補償のための遅延素子は、可変長の線路
   とするか、または上記補償用カプラの補償用入力を可変
   位相器を接続して供給する構成としたことを特徴とする
   請求項１記載の周波数混合器。
5. 【請求項５】 イメージリジェクションミクサの上側波
   帯出力と下側波帯出力の両出力を共に周波数変換して、 上記周波数変換後の信号に対して可変遅延素子と可変結
   合カプラ相当を備える構成としたことを特徴とする請求
   項１記載の周波数混合器。
6. 【請求項６】 イメージリジェクションミクサの上側波
   帯出力と下側波帯出力の両出力を共にＡ／Ｄ変換して、
   またカプラに換えて、 上記Ａ／Ｄ変換後の信号に対して可変遅延素子と減算器
   を備える構成としたことを特徴とする請求項１記載の周
   波数混合器。
7. 【請求項７】 入力信号にパイロット信号を加えるパイ
   ロット信号発生器と、補償後の出力であるカプラ出力に
   含まれる上記パイロット信号の一部を取り出す検波器を
   付加し、上記検波器出力により可変減衰器相当と可変位
   相器を制御して補償用信号の振幅と位相を調整すること
   を特徴とする請求項３及び請求項４記載の周波数混合
   器。
8. 【請求項８】 入力信号とは逆方向にパイロット信号を
   加えるカプラ出力側に設けたパイロット信号発生器と、
   入力側に含まれる上記パイロット信号の一部を取り出す
   検波器を付加し、上記検波器出力により可変減衰器相当
   と可変位相器を制御して補償用信号の振幅と位相を調整
   することを特徴とする請求項３及び請求項４記載の周波
   数混合器。
9. 【請求項９】 制御入出力対応テーブルを持つ制御手段
   を備え、検出器で検出した制御入力に対応した制御出力
   で可変減衰器相当と可変位相器を制御するようにしたこ
   とを特徴とする請求項７または請求項８記載の周波数混
   合器。
10. 【請求項１０】 制御手段を付加し、検波器はイコライ
    ザと検波器とし、上記検波器で検出した信号周波数特性
    に対応した制御出力で可変減衰器相当と可変位相器を制
    御するようにしたことを特徴とする請求項７または請求
    項８記載の周波数混合器。
11. 【請求項１１】 イメージリジェクションミクサ近傍に
    温度センサを設け、予め定めた温度対応の特性に従って
    上記温度センサ出力により可変減衰器相当と可変位相器
    を制御して補償用信号の振幅と位相を調整する帰還制御
    手段を付加したことを特徴とする請求項３及び請求項４
    記載の周波数混合器。
12. 【請求項１２】 送信用信号を周波数混合器を用いて高
    周波信号に変調し、送信する送信機において、請求項１
    ないし請求項１１いずれか記載の周波数混合器を用いた
    ことを特徴とする送信機。
13. 【請求項１３】 受信信号を周波数混合器を用いて復調
    し、信号を受信する受信機において、請求項１ないし請
    求項１１いずれか記載の周波数混合器を用いたことを特
    徴とする受信機。
14. 【請求項１４】 送信用信号を周波数混合器を用いて高
    周波信号に変調し、送信する送信機と、 受信信号を周波数混合器を用いて復調し、信号を受信す
    る受信機とからなる送受信システムにおいて、請求項１
    ないし請求項１１いずれか記載の周波数混合器を用いた
    ことを特徴とする送受信機システム。